კვებითი ჯაჭვი არის არაორგანული ბუნების ელემენტების (ბიოგენური და ა.შ.) თანმიმდევრული ტრანსფორმაცია მცენარეებისა და სინათლის დახმარებით ორგანულ ნივთიერებებად (პირველადი წარმოება), ხოლო ეს უკანასკნელი - ცხოველური ორგანიზმების მიერ შემდგომ ტროფიკულ (საკვები) ბმულებზე (საფეხურებზე). მათ ბიომასაში.

კვებითი ჯაჭვი იწყება მზის ენერგიით და ჯაჭვის თითოეული რგოლი წარმოადგენს ენერგიის ცვლილებას. ყველა კვებითი ჯაჭვი საზოგადოებაში აყალიბებს ტროფიკულ ურთიერთობებს.

ეკოსისტემის კომპონენტებს შორის არსებობს სხვადასხვა კავშირი და უპირველეს ყოვლისა, ისინი ერთმანეთთან დაკავშირებულია ენერგიის ნაკადით და მატერიის მიმოქცევით. არხებს, რომლებითაც ენერგია მიედინება საზოგადოებაში, კვების წრეები ეწოდება. მზის სხივების ენერგია, რომელიც ეცემა ხეების მწვერვალებს ან აუზის ზედაპირზე, იპყრობს მწვანე მცენარეებს - იქნება ეს უზარმაზარი ხეები თუ პაწაწინა წყალმცენარეები - და მათ იყენებენ ფოტოსინთეზის პროცესში. ეს ენერგია მიდის მცენარეების ზრდაში, განვითარებასა და რეპროდუქციაში. მცენარეებს, როგორც ორგანული ნივთიერებების მწარმოებლებს, მწარმოებლებს უწოდებენ. მწარმოებლები, თავის მხრივ, უზრუნველყოფენ ენერგიის წყაროს მათთვის, ვინც ჭამს მცენარეებს და, საბოლოო ჯამში, მთელ საზოგადოებას.

ორგანული ნივთიერებების პირველი მომხმარებლები არიან ბალახეული ცხოველები - პირველი რიგის მომხმარებლები. მტაცებლები, რომლებიც ჭამენ ბალახოვან ნადირს, მოქმედებენ როგორც მეორე რიგის მომხმარებლები. ერთი რგოლიდან მეორეზე გადასვლისას ენერგია აუცილებლად იკარგება, ამიტომ კვებით ჯაჭვში იშვიათად არის 5-6-ზე მეტი მონაწილე. დამშლელები ასრულებენ ციკლს - ბაქტერიები და სოკოები ანადგურებენ ცხოველთა გვამებს და მცენარეების ნაშთებს, გარდაქმნიან ორგანულ ნივთიერებებს მინერალებად, რომლებიც კვლავ შეიწოვება მწარმოებლების მიერ.

კვებითი ჯაჭვი მოიცავს ყველა მცენარესა და ცხოველს, ასევე წყალში შემავალ ქიმიურ ელემენტებს, რომლებიც აუცილებელია ფოტოსინთეზისთვის. კვებითი ჯაჭვი არის რგოლების თანმიმდევრული ხაზოვანი სტრუქტურა, რომელთაგან თითოეული დაკავშირებულია მეზობელ რგოლებთან „საკვები-მომხმარებლის“ ურთიერთობებით. ორგანიზმების ჯგუფები, მაგალითად, კონკრეტული ბიოლოგიური სახეობები, მოქმედებენ ჯაჭვის რგოლებად. წყალში კვებითი ჯაჭვი იწყება ყველაზე პატარა მცენარეული ორგანიზმებით - წყალმცენარეებით, რომლებიც ცხოვრობენ ევფოტურ ზონაში და იყენებენ მზის ენერგიას ორგანული ნივთიერებების სინთეზირებისთვის არაორგანული ქიმიური საკვები ნივთიერებებისა და წყალში გახსნილი ნახშირორჟანგისაგან. საკვების ენერგიის გადაცემის პროცესში მისი წყაროდან - მცენარეებიდან - მთელი რიგი ორგანიზმების მეშვეობით, რაც ხდება ზოგიერთი ორგანიზმის სხვის მიერ შეჭმით, ხდება ენერგიის გაფანტვა, რომლის ნაწილი გადაიქცევა სითბოში. ერთი ტროფიკული ბმულიდან (ეტაპიდან) მეორეზე ყოველი თანმიმდევრული გადასვლისას იკარგება პოტენციური ენერგიის 80-90%-მდე. ეს ზღუდავს საფეხურების შესაძლო რაოდენობას, ან ჯაჭვის ბმულებს, ჩვეულებრივ ოთხ ან ხუთამდე. რაც უფრო მოკლეა კვებითი ჯაჭვი, მით მეტი ხელმისაწვდომი ენერგია ინახება.

საშუალოდ, 1 ათასი კგ მცენარეები აწარმოებენ 100 კგ ბალახოვანი ცხოველების სხეულს. მტაცებლებს, რომლებიც ჭამენ ბალახისმჭამელებს, შეუძლიათ ამ რაოდენობით 10 კგ ბიომასის შექმნა, ხოლო მეორეხარისხოვან მტაცებლებს მხოლოდ 1 კგ. მაგალითად, ადამიანი ჭამს დიდ თევზს. მისი საკვები შედგება პატარა თევზისგან, რომელიც მოიხმარს ზოოპლანქტონს, რომელიც ცხოვრობს ფიტოპლანქტონზე, რომელიც იჭერს მზის ენერგიას.

ამრიგად, ადამიანის სხეულის 1 კგ ასაშენებლად საჭიროა 10 ათასი კგ ფიტოპლანქტონი. შესაბამისად, ჯაჭვის ყოველი მომდევნო რგოლის მასა თანდათან მცირდება. ამ ნიმუშს ეკოლოგიური პირამიდის წესს უწოდებენ. არსებობს რიცხვების პირამიდა, რომელიც ასახავს ინდივიდების რაოდენობას კვებითი ჯაჭვის თითოეულ ეტაპზე, ბიომასის პირამიდა - თითოეულ დონეზე სინთეზირებული ორგანული ნივთიერებების რაოდენობა და ენერგიის პირამიდა - ენერგიის რაოდენობა საკვებში. ყველა მათგანს აქვს იგივე ფოკუსირება, განსხვავდება ციფრული მნიშვნელობების აბსოლუტური მნიშვნელობით. რეალურ პირობებში, დენის ჯაჭვებს შეიძლება ჰქონდეთ ბმულების განსხვავებული რაოდენობა. გარდა ამისა, დენის სქემებს შეუძლიათ გადაკვეთა ელექტრო ქსელების შესაქმნელად. ცხოველთა თითქმის ყველა სახეობა, გარდა ძალიან სპეციალიზებული კვების თვალსაზრისით, იყენებს არა ერთ საკვებ წყაროს, არამედ რამდენიმე). რაც უფრო დიდია სახეობების მრავალფეროვნება ბიოცენოზიში, მით უფრო სტაბილურია იგი. ასე რომ, მცენარე-კურდღელი-მელა კვების ჯაჭვში მხოლოდ სამი რგოლია. მაგრამ მელა ჭამს არა მხოლოდ კურდღლებს, არამედ თაგვებსა და ფრინველებს. ზოგადი ნიმუშია, რომ კვებითი ჯაჭვის დასაწყისში ყოველთვის არის მწვანე მცენარეები, ბოლოს კი მტაცებლები. ჯაჭვის თითოეულ რგოლთან ერთად ორგანიზმები უფრო დიდი ხდებიან, უფრო ნელა მრავლდებიან და მათი რაოდენობა მცირდება. ქვედა რგოლების პოზიციას იკავებს სახეობები, თუმცა უზრუნველყოფილია საკვებით, მაგრამ თავადაც ინტენსიურად მოიხმარენ (მაგ. თაგვებს ანადგურებენ მელიები, მგლები, ბუები). შერჩევა მიდის ნაყოფიერების გაზრდის მიმართულებით. ასეთი ორგანიზმები იქცევა საკვების წყაროდ უმაღლესი ცხოველებისთვის პროგრესული ევოლუციის ყოველგვარი პერსპექტივის გარეშე.

ნებისმიერ გეოლოგიურ ეპოქაში ორგანიზმები, რომლებიც საკვებთან ურთიერთობაში უმაღლეს დონეზე იყვნენ, ვითარდებოდნენ ყველაზე მაღალი სიჩქარით, მაგალითად, დევონში, წიპწით წარმოქმნილი თევზი იყო მეწყვილე მტაცებლები; კარბონიფერულ პერიოდში - მტაცებელი სტეგოცეფალია. პერმში - ქვეწარმავლები, რომლებიც ნადირობდნენ სტეგოკეფალებზე. მეზოზოური ეპოქის განმავლობაში ძუძუმწოვრებს ანადგურებდნენ მტაცებელი ქვეწარმავლები და მხოლოდ ამ უკანასკნელის გადაშენების შედეგად მეზოზოიკის ბოლოს დაიკავეს დომინანტური პოზიცია, რამაც წარმოშვა ფორმების დიდი რაოდენობა.

კვებითი ურთიერთობები არის ყველაზე მნიშვნელოვანი, მაგრამ არა ერთადერთი ტიპის ურთიერთობა სახეობებს შორის ბიოცენოზის დროს. ერთ სახეობას შეუძლია გავლენა მოახდინოს მეორეზე სხვადასხვა გზით. ორგანიზმებს შეუძლიათ დასახლდნენ სხვა სახეობის ინდივიდების ზედაპირზე ან სხეულში, შეუძლიათ შექმნან ჰაბიტატი ერთი ან რამდენიმე სახეობისთვის და გავლენა მოახდინონ ჰაერის მოძრაობაზე, ტემპერატურაზე და მიმდებარე სივრცის განათებაზე. კავშირების მაგალითები, რომლებიც გავლენას ახდენს სახეობების ჰაბიტატებზე, უამრავია. ზღვის მუწუკები საზღვაო კიბოსნაირები არიან, რომლებიც ცხოვრების წესს უტარებენ და ხშირად სახლდებიან ვეშაპების კანზე. მრავალი ბუზის ლარვები ცხოვრობენ ძროხის ნაკელში. განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი როლი სხვა ორგანიზმებისთვის გარემოს შექმნაში ან შეცვლაში მცენარეებს ეკუთვნის. მცენარეთა სქელებში, იქნება ეს ტყე თუ მდელო, ტემპერატურა ნაკლებად იცვლება, ვიდრე ღია სივრცეებში, ხოლო ტენიანობა უფრო მაღალია.
ხშირად ერთი სახეობა მონაწილეობს მეორის გავრცელებაში. ცხოველებს აქვთ თესლი, სპორები, მტვერი და სხვა პატარა ცხოველები. მცენარის თესლი შეიძლება დაიჭირონ ცხოველებმა შემთხვევითი კონტაქტის დროს, განსაკუთრებით იმ შემთხვევაში, თუ თესლს ან თესლს აქვს სპეციალური კაკვები (ძალები, ბურდოკი). ხილისა და კენკრის ჭამისას, რომელთა მონელებაც შეუძლებელია, თესლი გამოყოფს წვეთებთან ერთად. ძუძუმწოვრებს, ფრინველებს და მწერებს სხეულზე უამრავი ტკიპა აქვთ.

ყველა ეს მრავალფეროვანი კავშირი იძლევა ბიოცენოზში სახეობების არსებობის შესაძლებლობას, ინარჩუნებს მათ ერთმანეთთან ახლოს, აქცევს მათ სტაბილურ თვითრეგულირებად თემებად.

კავშირი ორ რგოლს შორის მყარდება, თუ ორგანიზმების ერთი ჯგუფი მეორე ჯგუფის საკვებად მოქმედებს. ჯაჭვის პირველ რგოლს არ აქვს წინამორბედი, ანუ ამ ჯგუფის ორგანიზმები არ იყენებენ სხვა ორგანიზმებს საკვებად, როგორც მწარმოებლები. ყველაზე ხშირად ამ ადგილას მცენარეები, სოკოები და წყალმცენარეები გვხვდება. ჯაჭვის ბოლო რგოლში მყოფი ორგანიზმები არ მოქმედებენ როგორც საკვები სხვა ორგანიზმებისთვის.

თითოეულ ორგანიზმს აქვს გარკვეული რაოდენობის ენერგია, ანუ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ჯაჭვის თითოეულ რგოლს აქვს თავისი პოტენციური ენერგია. კვების პროცესში საკვების პოტენციური ენერგია მის მომხმარებელს გადაეცემა.

ყველა სახეობა, რომელიც ქმნის კვებით ჯაჭვს, არსებობს მწვანე მცენარეების მიერ შექმნილ ორგანულ ნივთიერებებზე. ამ შემთხვევაში, არსებობს მნიშვნელოვანი ნიმუში, რომელიც დაკავშირებულია კვების პროცესში ენერგიის გამოყენების ეფექტურობასთან და გარდაქმნასთან. მისი არსი შემდეგია.

მთლიანობაში, მცენარეზე დაცემული მზის სხივური ენერგიის მხოლოდ 1% გარდაიქმნება სინთეზირებული ორგანული ნივთიერებების ქიმიური ობლიგაციების პოტენციურ ენერგიად და შემდგომში შეიძლება გამოყენებულ იქნას ჰეტეროტროფული ორგანიზმების მიერ კვებისთვის. როდესაც ცხოველი ჭამს მცენარეს, საკვებში შემავალი ენერგიის უმეტესი ნაწილი იხარჯება სხვადასხვა სასიცოცხლო პროცესებზე, გადაიქცევა სითბოდ და იშლება. საკვების ენერგიის მხოლოდ 5-20% გადადის ცხოველის ორგანიზმის ახლად აშენებულ ნივთიერებაში. თუ მტაცებელი ჭამს ბალახს, მაშინ ისევ იკარგება საკვების შემცველი ენერგიის უმეტესი ნაწილი. სასარგებლო ენერგიის ასეთი დიდი დანაკარგების გამო, კვების ჯაჭვები არ შეიძლება იყოს ძალიან გრძელი: ისინი, როგორც წესი, შედგება არაუმეტეს 3-5 რგოლისგან (კვების დონე).

მცენარეული ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც ემსახურება კვების ჯაჭვის საფუძველს, ყოველთვის რამდენჯერმე აღემატება ბალახისმჭამელი ცხოველების მთლიან მასას, ასევე მცირდება კვებითი ჯაჭვის ყოველი შემდგომი რგოლის მასა. ამ ძალიან მნიშვნელოვან ნიმუშს ეკოლოგიური პირამიდის წესს უწოდებენ.

პოტენციური ენერგიის გადაცემისას ბმულიდან ბმულზე 80-90%-მდე იკარგება სითბოს სახით. ეს ფაქტი ზღუდავს კვებითი ჯაჭვის სიგრძეს, რომელიც ბუნებაში ჩვეულებრივ არ აღემატება 4-5 რგოლს. რაც უფრო გრძელია ტროფიკული ჯაჭვი, მით უფრო დაბალია მისი ბოლო რგოლის წარმოება საწყისის წარმოებასთან მიმართებაში.

ბაიკალში, პელაგიური ზონის კვებითი ჯაჭვი შედგება ხუთი რგოლისაგან: წყალმცენარეები - ეპიშურა - მაკროექტოპუსი - თევზი - სელქი ან მტაცებელი თევზი (ლენოკი, ტაიმენი, ზრდასრული ომული და სხვ.). ადამიანი მონაწილეობს ამ ჯაჭვში, როგორც ბოლო რგოლი, მაგრამ მას შეუძლია მოიხმაროს პროდუქტები ქვედა რგოლებიდან, მაგალითად, თევზი ან თუნდაც უხერხემლოები, როდესაც საკვებად იყენებს კიბოსნაირებს, წყლის მცენარეებს და ა.შ. მოკლე ტროფიკული ჯაჭვები ნაკლებად სტაბილურია და ექვემდებარება უფრო დიდ რყევებს, ვიდრე გრძელი და რთული სტრუქტურა.

2. კვებითი ჯაჭვის დონეები და სტრუქტურული ელემენტები

ჩვეულებრივ, ჯაჭვის თითოეული რგოლისთვის შეგიძლიათ მიუთითოთ არა ერთი, არამედ რამდენიმე სხვა რგოლი, რომლებიც დაკავშირებულია მასზე „საკვები-მომხმარებლის“ ურთიერთობით. ასე რომ, არა მხოლოდ ძროხები, არამედ სხვა ცხოველებიც ჭამენ ბალახს და ძროხები საკვებია არა მხოლოდ ადამიანებისთვის. ასეთი კავშირების დამყარება კვებით ჯაჭვს უფრო რთულ სტრუქტურად აქცევს - კვების ქსელი.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ტროფიკულ ქსელში შესაძლებელია ინდივიდუალური ბმულების დაჯგუფება დონეებად ისე, რომ ერთ დონეზე არსებული ბმულები იმოქმედონ მხოლოდ როგორც საკვები შემდეგი დონისთვის. ამ დაჯგუფებას ე.წ ტროფიკული დონეები.

წყალსაცავში ნებისმიერი ტროფიკული (კვების) ჯაჭვის საწყისი დონე (რგოლი) არის მცენარეები (წყალმცენარეები). მცენარეები არავის ჭამს (მწერიჭამია მცენარის მცირე რაოდენობის გამოკლებით - ღვარცოფი, პეპლი, ბუშტუკი, ნეპენთესი და ზოგიერთი სხვა); პირიქით, ისინი სიცოცხლის წყაროა ყველა ცხოველური ორგანიზმისთვის. მაშასადამე, მტაცებელთა ჯაჭვში პირველი საფეხური ბალახისმჭამელი (ძოვება) ცხოველები არიან. მათ მიჰყვება პატარა მტაცებლები, რომლებიც იკვებებიან ბალახისმჭამელებით, შემდეგ უფრო დიდი მტაცებლების რგოლი. ჯაჭვში ყოველი მომდევნო ორგანიზმი უფრო დიდია ვიდრე წინა. მტაცებლების ჯაჭვები ხელს უწყობს კვებითი ჯაჭვის სტაბილურობას.

საპროფიტების კვებითი ჯაჭვი არის ტროფიკული ჯაჭვის ბოლო რგოლი. საპროფიტები იკვებებიან მკვდარი ორგანიზმებით. მკვდარი ორგანიზმების დაშლის დროს წარმოქმნილი ქიმიკატები კვლავ მოიხმარენ მცენარეებს - მწარმოებელ ორგანიზმებს, საიდანაც იწყება ყველა ტროფიკული ჯაჭვი.

3. ტროფიკული ჯაჭვების სახეები

ტროფიკული ჯაჭვების რამდენიმე კლასიფიკაცია არსებობს.

პირველი კლასიფიკაციის მიხედვით, ბუნებაში არის სამი ტროფიკული ჯაჭვი (ტროფიკული საშუალებები ბუნების მიერ განსაზღვრული განადგურებისთვის).

პირველი ტროფიკული ჯაჭვი მოიცავს შემდეგ თავისუფალ ორგანიზმებს:

ბალახისმჭამელები;


მტაცებლები - მტაცებლები;


ყველამჭამელები, მათ შორის ადამიანები.


კვების ჯაჭვის ძირითადი პრინციპი: "ვინ ვის ჭამს?"


მეორე ტროფიკული ჯაჭვი აერთიანებს ცოცხალ არსებებს, რომლებიც მეტაბოლიზებენ ყველაფერს და ყველას. ამ დავალებას ასრულებენ დეკომპოზიტორები. ისინი ამცირებენ მკვდარი ორგანიზმების რთულ ნივთიერებებს მარტივ ნივთიერებებად. ბიოსფეროს თვისება ის არის, რომ ბიოსფეროს ყველა წარმომადგენელი მოკვდავია. დამშლელების ბიოლოგიური ამოცანაა მკვდრების დაშლა.


მეორე კლასიფიკაციის მიხედვით, არსებობს ტროფიკული ჯაჭვების ორი ძირითადი ტიპი - საძოვრები და დეტრიტალი.


საძოვრების ტროფიკულ ჯაჭვში (საძოვრების ჯაჭვში) საფუძველს ქმნიან ავტოტროფული ორგანიზმები, შემდეგ მათ მოიხმარენ ბალახოვანი ცხოველები (მაგალითად, ზოოპლანქტონი იკვებება ფიტოპლანქტონით), შემდეგ მტაცებლები (მომხმარებლები) 1-ლი რიგის (მაგალითად, თევზი). მოიხმარენ ზოოპლანქტონს), მე-2 რიგის მტაცებლები (მაგალითად, პიკის ქორჭილა იკვებება სხვა თევზებით). ტროფიკული ჯაჭვები განსაკუთრებით გრძელია ოკეანეში, სადაც მრავალი სახეობა (მაგალითად, ტუნა) მეოთხე რიგის მომხმარებლების ადგილს იკავებს.


დეტრიტულ ტროფიკულ ჯაჭვებში (დაშლის ჯაჭვები), ყველაზე გავრცელებული ტყეებში, მცენარეთა წარმოების უმეტესი ნაწილი პირდაპირ არ მოიხმარება ბალახისმჭამელებს, მაგრამ კვდება, შემდეგ განიცდის დაშლას საპროტროფული ორგანიზმების მიერ და მინერალიზაციას. ამრიგად, დეტრიტალური ტროფიკული ჯაჭვები იწყება დეტრიტუსიდან, მიდის მიკროორგანიზმებისკენ, რომლებიც იკვებებიან მასზე, შემდეგ კი დეტრიტივორებისა და მათი მომხმარებლების - მტაცებლებისკენ. წყლის ეკოსისტემებში (განსაკუთრებით ევტროფიულ რეზერვუარებში და ოკეანის დიდ სიღრმეებში), ეს ნიშნავს, რომ მცენარეებისა და ცხოველების წარმოების ნაწილი ასევე შედის დეტრიტულ ტროფიკულ ჯაჭვებში.


დასკვნა


ყველა ცოცხალი ორგანიზმი, რომელიც ბინადრობს ჩვენს პლანეტაზე, თავისთავად არ არსებობს, ისინი დამოკიდებულნი არიან გარემოზე და განიცდიან მის გავლენას. ეს არის მრავალი გარემო ფაქტორის ზუსტად კოორდინირებული კომპლექსი და ცოცხალი ორგანიზმების მათთან ადაპტაცია განსაზღვრავს ორგანიზმების ყველა სახის ფორმის არსებობის შესაძლებლობას და მათი ცხოვრების ყველაზე მრავალფეროვან ფორმირებას.


ბიოსფეროს მთავარი ფუნქციაა ქიმიური ელემენტების ციკლის უზრუნველყოფა, რაც გამოიხატება ატმოსფეროს, ნიადაგის, ჰიდროსფეროსა და ცოცხალ ორგანიზმებს შორის ნივთიერებების მიმოქცევაში.


ყველა ცოცხალი არსება სხვებისთვის საკვების საგანია, ე.ი. ურთიერთდაკავშირებული ენერგეტიკული ურთიერთობებით. კვების კავშირებითემებში ეს არის მექანიზმები ენერგიის გადაცემის ერთი ორგანიზმიდან მეორეზე. ყველა საზოგადოებაში ტროფიკულიკავშირები გადაჯაჭვულია კომპლექსში ბადე.


ნებისმიერი სახეობის ორგანიზმები პოტენციური საკვებია მრავალი სხვა სახეობისთვის


ტროფიკული ქსელები ბიოცენოზებში ძალიან რთულია და, როგორც ჩანს, მათში შემავალი ენერგია შეიძლება დიდი ხნის განმავლობაში გადავიდეს ერთი ორგანიზმიდან მეორეზე. სინამდვილეში, მწვანე მცენარეების მიერ დაგროვილი ენერგიის თითოეული კონკრეტული ნაწილის გზა მოკლეა; ის შეიძლება გადაიცეს არაუმეტეს 4-6 ბმულით სერიის, რომელიც შედგება ორგანიზმებისგან, რომლებიც თანმიმდევრულად იკვებებიან ერთმანეთით. ასეთ სერიებს, რომლებშიც შესაძლებელია ენერგიის საწყისი დოზის დახარჯვის გზების მიკვლევა, კვებით ჯაჭვებს უწოდებენ. კვების ჯაჭვის თითოეული რგოლის მდებარეობას ტროფიკული დონე ეწოდება. პირველი ტროფიკული დონე ყოველთვის არის მწარმოებლები, ორგანული მასის შემქმნელები; მცენარეების მომხმარებლები მიეკუთვნებიან მეორე ტროფიკულ დონეს; მტაცებლები, რომლებიც ცხოვრობენ ბალახისმჭამელი ფორმებით - მესამემდე; სხვა მტაცებლების მოხმარება - მეოთხემდე და ა.შ. ამრიგად, გამოირჩევიან პირველი, მეორე და მესამე რიგის მომხმარებლები, რომლებიც კვების ჯაჭვში სხვადასხვა დონეს იკავებენ. ბუნებრივია, ამაში დიდ როლს თამაშობს მომხმარებელთა კვების სპეციალიზაცია. კვების ფართო სპექტრის მქონე სახეობები შედის კვების ჯაჭვებში სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე.


ბიბლიოგრაფია

1. აკიმოვა თ.ა., ხასკინი ვ.ვ. ეკოლოგია. სახელმძღვანელო. – M.: DONITI, 2005 წ.
   

   მოისეევი ა.ნ. ეკოლოგია თანამედროვე სამყაროში // ენერგეტიკა. 2003. No4.
   

შესავალი

დენის ჯაჭვის ნათელი მაგალითი:

ცოცხალი ორგანიზმების კლასიფიკაცია ნივთიერებების ციკლში მათი როლის მიხედვით

ნებისმიერი კვებითი ჯაჭვი მოიცავს ცოცხალ ორგანიზმთა 3 ჯგუფს:

პროდიუსერები (მწარმოებლები)	მომხმარებლები (მომხმარებლები)	დამშლელები (გამანადგურებლები)
ავტოტროფული ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც სინთეზირებენ ორგანულ ნივთიერებებს მინერალური ნივთიერებებისგან ენერგიის გამოყენებით (მცენარეები).	ჰეტეროტროფული ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც მოიხმარენ (ჭამენ, ამუშავებენ და ა.შ.) ცოცხალ ორგანულ ნივთიერებებს და გადასცემენ მასში შემავალ ენერგიას კვებითი ჯაჭვების მეშვეობით.	ჰეტეროტროფული ცოცხალი ორგანიზმები, რომლებიც ანადგურებენ (ამუშავებენ) ნებისმიერი წარმოშობის მკვდარ ორგანულ ნივთიერებებს მინერალურ ნივთიერებებად.

კავშირები ორგანიზმებს შორის კვებით ჯაჭვში

კვებითი ჯაჭვი, როგორიც არ უნდა იყოს ის, ქმნის მჭიდრო კავშირებს როგორც ცოცხალ, ისე უსულო ბუნების სხვადასხვა ობიექტებს შორის. და აბსოლუტურად ნებისმიერი რგოლის გაწყვეტამ შეიძლება გამოიწვიოს დამღუპველი შედეგები და ბუნებაში დისბალანსი. ნებისმიერი ელექტრო ჯაჭვის ყველაზე მნიშვნელოვანი და განუყოფელი კომპონენტია მზის ენერგია. მის გარეშე სიცოცხლე არ იქნება. კვებითი ჯაჭვის გასწვრივ გადაადგილებისას ეს ენერგია მუშავდება და ყოველი ორგანიზმი მას საკუთარს ხდის და მხოლოდ 10% გადადის შემდეგ რგოლზე.

როდესაც კვდება, სხეული სხვა მსგავს კვებით ჯაჭვებში შედის და ამით ნივთიერებების ციკლი გრძელდება. ყველა ორგანიზმს შეუძლია ადვილად დატოვოს ერთი კვებითი ჯაჭვი და გადავიდეს მეორეში.

ბუნებრივი ტერიტორიების როლი ნივთიერებების ციკლში

ბუნებრივია, ერთსა და იმავე ბუნებრივ ზონაში მცხოვრები ორგანიზმები ქმნიან საკუთარ სპეციალურ კვებით ჯაჭვებს ერთმანეთთან, რაც არ შეიძლება განმეორდეს სხვა ზონაში. ამრიგად, სტეპის ზონის კვების ჯაჭვი, მაგალითად, შედგება ბალახებისა და ცხოველების მრავალფეროვნებისგან. სტეპის კვების ჯაჭვი პრაქტიკულად არ მოიცავს ხეებს, რადგან ისინი ან ძალიან ცოტაა, ან ჩამორჩენილია. რაც შეეხება ცხოველთა სამყაროს, აქ ჭარბობს არტიოდაქტილები, მღრღნელები, ფალკონები (ქორები და სხვა მსგავსი ფრინველები) და სხვადასხვა სახის მწერები.

დენის სქემების კლასიფიკაცია

ეკოლოგიური პირამიდების პრინციპი

თუ კონკრეტულად განვიხილავთ მცენარეებით დაწყებულ ჯაჭვებს, მაშინ მათში არსებული ნივთიერებების მთელი ციკლი მოდის ფოტოსინთეზიდან, რომლის დროსაც მზის ენერგია შეიწოვება. ამ ენერგიის უმეტეს ნაწილს მცენარეები თავიანთ სასიცოცხლო ფუნქციებზე ხარჯავენ და მხოლოდ 10% გადადის შემდეგ ბმულზე. შედეგად, ყოველი მომდევნო ცოცხალი ორგანიზმი მოითხოვს წინა რგოლის უფრო და უფრო მეტ არსებას (ობიექტს). ამას კარგად ადასტურებს ეკოლოგიური პირამიდები, რომლებიც ყველაზე ხშირად გამოიყენება ამ მიზნებისთვის. ეს არის მასის, რაოდენობის და ენერგიის პირამიდები.

ეკოსისტემის არსებობის მთავარი პირობაა ნივთიერებების მიმოქცევის შენარჩუნება და ენერგიის გარდაქმნა. იგი უზრუნველყოფილია წყალობით ტროფიკული (საკვები)კავშირები სახეობებს შორის, რომლებიც მიეკუთვნებიან სხვადასხვა ფუნქციურ ჯგუფს. სწორედ ამ კავშირების საფუძველზე ხდება ორგანული ნივთიერებები, რომლებიც სინთეზირებულია მწარმოებლების მიერ მინერალური ნივთიერებებისგან მზის ენერგიის შთანთქმით, გადაეცემა მომხმარებლებს და განიცდის ქიმიურ გარდაქმნებს. ძირითადად დამშლელების სასიცოცხლო აქტივობის შედეგად, ძირითადი ბიოგენური ქიმიური ელემენტების ატომები გადადიან ორგანული ნივთიერებებიდან არაორგანულ ნივთიერებებზე (CO 2, NH 3, H 2 S, H 2 O). შემდეგ არაორგანულ ნივთიერებებს მწარმოებლები იყენებენ მათგან ახალი ორგანული ნივთიერებების შესაქმნელად. და ისინი კვლავ ციკლში შედიან პროდიუსერების დახმარებით. თუ ეს ნივთიერებები ხელახლა არ გამოიყენებოდა, დედამიწაზე სიცოცხლე შეუძლებელი იქნებოდა. ყოველივე ამის შემდეგ, ბუნებაში მწარმოებლების მიერ შთანთქმული ნივთიერებების მარაგი არ არის შეუზღუდავი. ეკოსისტემაში ნივთიერებების სრული ციკლის განსახორციელებლად, ორგანიზმების სამივე ფუნქციური ჯგუფი უნდა იყოს წარმოდგენილი. და მათ შორის უნდა იყოს მუდმივი ურთიერთქმედება ტროფიკული კავშირების სახით ტროფიკული (საკვები) ჯაჭვების, ანუ კვების ჯაჭვების წარმოქმნით.

კვებითი ჯაჭვი (კვების ჯაჭვი) არის ორგანიზმების თანმიმდევრობა, რომელშიც ხდება მატერიისა და ენერგიის თანდათანობითი გადაცემა წყაროდან (წინა რგოლი) მომხმარებელზე (შემდეგი ბმული).

ამ შემთხვევაში, ერთ ორგანიზმს შეუძლია შეჭამოს მეორე, იკვებება მისი მკვდარი ნარჩენებით ან ნარჩენებით. მატერიისა და ენერგიის საწყისი წყაროს ტიპებიდან გამომდინარე, კვებითი ჯაჭვები იყოფა ორ ტიპად: საძოვრად (საძოვრების ჯაჭვები) და დეტრიტულ (დაშლის ჯაჭვები).

საძოვრების ჯაჭვები (საძოვრების ჯაჭვები)- კვების ქსელები, რომლებიც იწყება მწარმოებლებით და მოიცავს სხვადასხვა შეკვეთის მომხმარებლებს. ზოგადად, საძოვრების ჯაჭვი შეიძლება ნაჩვენები იყოს შემდეგი სქემით:

მწარმოებლები -> პირველი რიგის მომხმარებლები -> მეორე რიგის მომხმარებლები -> მესამე რიგის მომხმარებლები

მაგალითად: 1) მდელოს კვებითი ჯაჭვი: წითელი სამყურა - პეპელა - ბაყაყი - გველი; 2) რეზერვუარის კვებითი ჯაჭვი: ქლამიდომონასი - დაფნია - გუგუნი - პიკის ქორჭილა. დიაგრამაზე ისრები აჩვენებს მატერიისა და ენერგიის გადაცემის მიმართულებას დენის წრეში.

კვებით ჯაჭვში თითოეული ორგანიზმი მიეკუთვნება კონკრეტულ ტროფიკულ დონეს.

ტროფიკული დონე არის ორგანიზმების ერთობლიობა, რომლებიც, მათი კვების მეთოდისა და საკვების სახეობიდან გამომდინარე, ქმნიან გარკვეულ რგოლს კვებით ჯაჭვში.

ტროფიკული დონეები ჩვეულებრივ დანომრილია. პირველ ტროფიკულ დონეს შეადგენენ ავტოტროფული ორგანიზმები - მცენარეები (მწარმოებლები), მეორე ტროფიკული დონე შეიცავს ბალახოვან ცხოველებს (პირველი რიგის მომხმარებლებს), ხოლო მესამე და მომდევნო დონეები შეიცავს მტაცებლებს (მეორე, მესამე და ა.შ. რიგის მომხმარებლები).

ბუნებაში თითქმის ყველა ორგანიზმი იკვებება არა ერთი, არამედ რამდენიმე სახის საკვებით. ამიტომ, ნებისმიერი ორგანიზმი შეიძლება იყოს სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე ერთსა და იმავე კვებით ჯაჭვში, საკვების ბუნებიდან გამომდინარე. მაგალითად, ქორი, რომელიც ჭამს თაგვებს, იკავებს მესამე ტროფიკულ დონეს, ხოლო გველების ჭამა, მეოთხე. გარდა ამისა, ერთი და იგივე ორგანიზმი შეიძლება იყოს რგოლი სხვადასხვა კვებით ჯაჭვში, რომელიც აკავშირებს მათ ერთმანეთთან. ამრიგად, ქორს შეუძლია შეჭამოს ხვლიკი, კურდღელი ან გველი, რომლებიც სხვადასხვა კვების ჯაჭვის ნაწილია.

ბუნებაში, საძოვრების ჯაჭვები არ გვხვდება მათი სუფთა სახით. ისინი ურთიერთკავშირშია საერთო კვების კავშირებითა და ფორმით კვების ქსელი, ან ელექტრო ქსელი. მისი არსებობა ეკოსისტემაში ხელს უწყობს ორგანიზმების გადარჩენას, როდესაც არსებობს გარკვეული ტიპის საკვების ნაკლებობა სხვა საკვების გამოყენების უნარის გამო. რაც უფრო ფართოა ინდივიდების სახეობების მრავალფეროვნება ეკოსისტემაში, მით მეტია კვების ჯაჭვები კვების ქსელში და მით უფრო სტაბილურია ეკოსისტემა. კვებითი ჯაჭვიდან ერთი რგოლის დაკარგვა მთელ ეკოსისტემას არ დაარღვევს, ვინაიდან სხვა კვებითი ჯაჭვის საკვების წყაროების გამოყენება შესაძლებელია.

დეტრიტალური ჯაჭვები (დაშლის ჯაჭვები)- კვებითი ჯაჭვები, რომლებიც იწყება დეტრიტუსით, მოიცავს დეტრიტივორებსა და დამშლელებს და მთავრდება მინერალებით. დეტრიტულ ჯაჭვებში დეტრიტუსის მატერია და ენერგია გადადის დეტრიტივორებისა და დამშლელების შორის მათი სასიცოცხლო აქტივობის პროდუქტების მეშვეობით.

მაგალითად: მკვდარი ფრინველი - ბუზის ლარვები - ობის - ბაქტერიები - მინერალები. თუ დეტრიტი არ საჭიროებს მექანიკურ განადგურებას, მაშინ ის დაუყოვნებლივ იქცევა ჰუმუსად შემდგომი მინერალიზაციით.

დეტრიტალური ჯაჭვების წყალობით, ბუნებაში ნივთიერებების ციკლი დახურულია. მკვდარი ორგანული ნივთიერებები წიაღისეული ჯაჭვებში გარდაიქმნება მინერალებად, რომლებიც შემოდიან გარემოში და მისგან შეიწოვება მცენარეების (მწარმოებლების) მიერ.

საძოვრების ჯაჭვები ძირითადად განლაგებულია მიწისზედა, ხოლო დაშლის ჯაჭვები - ეკოსისტემების მიწისქვეშა ფენებში. კავშირი საძოვრების ჯაჭვებსა და ნამსხვრევების ჯაჭვებს შორის ხდება ნარჩენების ნიადაგში შესვლის გზით. დეტრიტალური ჯაჭვები დაკავშირებულია საძოვრების ჯაჭვებთან მწარმოებლების მიერ ნიადაგიდან ამოღებული მინერალური ნივთიერებების მეშვეობით. საძოვრებისა და დეტრიტუსების ჯაჭვების ურთიერთდაკავშირების წყალობით ეკოსისტემაში ყალიბდება კომპლექსური კვების ქსელი, რომელიც უზრუნველყოფს მატერიისა და ენერგიის ტრანსფორმაციის პროცესების მუდმივობას.

ეკოლოგიური პირამიდები

საძოვრების ჯაჭვებში მატერიისა და ენერგიის ტრანსფორმაციის პროცესს გარკვეული ნიმუშები აქვს. საძოვრების ჯაჭვის თითოეულ ტროფიკულ დონეზე, მთელი მოხმარებული ბიომასა არ გამოიყენება ამ დონეზე მომხმარებლების ბიომასის ფორმირებისთვის. მისი მნიშვნელოვანი ნაწილი იხარჯება ორგანიზმების სასიცოცხლო პროცესებზე: მოძრაობაზე, გამრავლებაზე, სხეულის ტემპერატურის შენარჩუნებაზე და ა.შ. გარდა ამისა, საკვების ნაწილი არ შეიწოვება და ნარჩენების სახით სრულდება გარემოში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მატერიის უმეტესი ნაწილი და მასში არსებული ენერგია იკარგება ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე გადასვლისას. საჭმლის მონელების პროცენტი მნიშვნელოვნად განსხვავდება და დამოკიდებულია საკვების შემადგენლობაზე და ორგანიზმების ბიოლოგიურ მახასიათებლებზე. მრავალრიცხოვანმა კვლევებმა აჩვენა, რომ კვებითი ჯაჭვის თითოეულ ტროფიკულ დონეზე, საშუალოდ, ენერგიის დაახლოებით 90% იკარგება და მხოლოდ 10% გადადის შემდეგ დონეზე. ამერიკელმა ეკოლოგმა რ. ლინდემანმა 1942 წელს ჩამოაყალიბა ეს ნიმუში, როგორც 10% წესი. ამ წესის გამოყენებით შესაძლებელია ენერგიის რაოდენობის გამოთვლა კვებითი ჯაჭვის ნებისმიერ ტროფიკულ დონეზე, თუ მისი მაჩვენებელი ცნობილია ერთ-ერთ მათგანზე. გარკვეული ვარაუდით, ეს წესი ასევე გამოიყენება ბიომასის ტროფიკულ დონეებს შორის გადასვლის დასადგენად.

თუ კვებითი ჯაჭვის თითოეულ ტროფიკულ დონეზე ჩვენ განვსაზღვრავთ ინდივიდების რაოდენობას, ან მათ ბიომასას, ან მასში შემავალი ენერგიის რაოდენობას, მაშინ ამ რაოდენობების შემცირება აშკარა გახდება კვებითი ჯაჭვის ბოლოსკენ მიმავალ გზაზე. ეს ნიმუში პირველად დაადგინა ინგლისელმა ეკოლოგმა C. Elton-მა 1927 წელს. მან მას უწოდა ეკოლოგიური პირამიდის წესიდა შესთავაზა მისი გრაფიკულად გამოხატვა. თუ ტროფიკული დონის რომელიმე ზემოაღნიშნული მახასიათებელი გამოსახულია იმავე მასშტაბის მართკუთხედების სახით და ერთმანეთზე განთავსებული, მაშინ შედეგი იქნება ეკოლოგიური პირამიდა.

არსებობს სამი სახის ეკოლოგიური პირამიდები. რიცხვების პირამიდაასახავს ინდივიდების რაოდენობას კვებითი ჯაჭვის თითოეულ რგოლში. თუმცა, ეკოსისტემაში მეორე ტროფიკული დონე ( პირველი რიგის მომხმარებლები) შეიძლება იყოს რიცხობრივად უფრო მდიდარი ვიდრე პირველი ტროფიკული დონე ( მწარმოებლები). ამ შემთხვევაში, თქვენ მიიღებთ რიცხვების შებრუნებულ პირამიდას. ეს აიხსნება ინდივიდების ისეთ პირამიდებში მონაწილეობით, რომლებიც არ არიან თანაბარი ზომით. ამის მაგალითია რიცხვების პირამიდა, რომელიც შედგება ფოთლოვანი ხისგან, ფოთოლმჭამელი მწერებისგან, მცირე მწერების მჭამელებისგან და დიდი მტაცებელი ფრინველებისგან. ბიომასის პირამიდაასახავს კვებითი ჯაჭვის თითოეულ ტროფიკულ დონეზე დაგროვილი ორგანული ნივთიერებების რაოდენობას. ბიომასის პირამიდა ხმელეთის ეკოსისტემებში სწორია. ხოლო წყლის ეკოსისტემების ბიომასის პირამიდაში მეორე ტროფიკული დონის ბიომასა, როგორც წესი, უფრო დიდია, ვიდრე პირველის ბიომასა, როცა ის განსაზღვრულია კონკრეტულ მომენტში. მაგრამ რადგან წყლის მწარმოებლებს (ფიტოპლანქტონს) აქვთ წარმოების მაღალი მაჩვენებელი, საბოლოოდ მათი ბიომასა სეზონზე მაინც უფრო დიდი იქნება ვიდრე პირველი რიგის მომხმარებლების ბიომასა. ეს ნიშნავს, რომ წყლის ეკოსისტემებში დაცულია ეკოლოგიური პირამიდის წესიც. ენერგიის პირამიდაასახავს ენერგიის დახარჯვის ნიმუშებს სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე.

ამრიგად, საძოვრების კვების ჯაჭვებში მცენარეების მიერ დაგროვილი მატერიისა და ენერგიის მარაგი სწრაფად მოიხმარება (იჭმევა), ამიტომ ეს ჯაჭვები გრძელი არ შეიძლება იყოს. ისინი ჩვეულებრივ მოიცავს სამიდან ხუთ ტროფიკულ დონეს.

ეკოსისტემაში მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები დაკავშირებულია ტროფიკული რგოლებით და ქმნიან კვების ჯაჭვებს: ძოვებასა და ნარჩენებს. საძოვრების ჯაჭვებში მოქმედებს 10%-იანი წესი და ეკოლოგიური პირამიდის წესი. შეიძლება აშენდეს სამი სახის ეკოლოგიური პირამიდები: რიცხვები, ბიომასა და ენერგია.

სამიზნე:გააფართოვოს ცოდნა ბიოტიკური გარემო ფაქტორების შესახებ.

აღჭურვილობა:ჰერბარიუმის მცენარეები, ჩაყრილი აკორდები (თევზები, ამფიბიები, ქვეწარმავლები, ფრინველები, ძუძუმწოვრები), მწერების კოლექციები, ცხოველების სველი პრეპარატები, სხვადასხვა მცენარეებისა და ცხოველების ილუსტრაციები.

პროგრესი:

1. გამოიყენეთ მოწყობილობა და გააკეთეთ ორი დენის წრე. გახსოვდეთ, რომ ჯაჭვი ყოველთვის იწყება პროდიუსერით და მთავრდება რედუქტორით.

მცენარეები → მწერები→ხვლიკი → ბაქტერიები

მცენარეები → ბალახი→ ბაყაყი → ბაქტერიები

გაიხსენეთ თქვენი დაკვირვებები ბუნებაში და შექმენით ორი კვების ჯაჭვი. ეტიკეტების მწარმოებლები, მომხმარებლები (1-ლი და მე-2 შეკვეთები), დეკომპოზიტორები.

იისფერი → საგაზაფხულო კუდები→მტაცებელი ტკიპები→მტაცებელი ცენტიპედები→ ბაქტერიები

მწარმოებელი - მომხმარებელი1 - მომხმარებელი2 - მომხმარებელი2 - დამშლელი

კომბოსტო→ შლაპა→ ბაყაყი →ბაქტერიები

მწარმოებელი – მომხმარებელი1 – მომხმარებელი2 – დამშლელი

რა არის კვებითი ჯაჭვი და რა უდევს მას საფუძვლად? რა განსაზღვრავს ბიოცენოზის სტაბილურობას? დააფიქსირეთ თქვენი დასკვნა.

დასკვნა:

საჭმელი (ტროფიკული) ჯაჭვი- მცენარეების, ცხოველების, სოკოების და მიკროორგანიზმების სახეობების სერია, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან ურთიერთობით: საკვები - მომხმარებელი (ორგანიზმების თანმიმდევრობა, რომელშიც ხდება მატერიისა და ენერგიის თანდათანობითი გადაცემა წყაროდან მომხმარებელზე). შემდეგი რგოლის ორგანიზმები ჭამენ წინა რგოლის ორგანიზმებს და, ამრიგად, ხდება ენერგიისა და მატერიის ჯაჭვური გადაცემა, რომელიც საფუძვლად უდევს ბუნებაში ნივთიერებების ციკლს. ბმულიდან ბმულზე ყოველი გადაცემისას იკარგება პოტენციური ენერგიის დიდი ნაწილი (80-90%-მდე), სითბოს სახით. ამ მიზეზით კვებით ჯაჭვში რგოლების (ტიპების) რაოდენობა შეზღუდულია და ჩვეულებრივ არ აღემატება 4-5-ს. ბიოცენოზის სტაბილურობა განისაზღვრება მისი სახეობრივი შემადგენლობის მრავალფეროვნებით. პროდიუსერები- ორგანიზმები, რომლებსაც შეუძლიათ ორგანული ნივთიერებების სინთეზირება არაორგანულიდან, ანუ ყველა ავტოტროფისგან. მომხმარებლები- ჰეტეროტროფები, ორგანიზმები, რომლებიც მოიხმარენ ავტოტროფების (მწარმოებლების) მიერ შექმნილ მზა ორგანულ ნივთიერებებს. დეკომპოზიტორებისგან განსხვავებით

, მომხმარებელს არ შეუძლია ორგანული ნივთიერებების არაორგანულებად დაშლა. დამშლელები- მიკროორგანიზმები (ბაქტერიები და სოკოები), რომლებიც ანადგურებენ ცოცხალი არსებების მკვდარ ნარჩენებს, აქცევენ მათ არაორგანულ და მარტივ ორგანულ ნაერთებად.

3. დაასახელეთ ორგანიზმები, რომლებიც გამოტოვებულ ადგილას უნდა იყვნენ შემდეგ კვებით ჯაჭვებში.

1) ობობა, მელა

2) ხე-მჭამელი-მუხლუხო, გველი ქორი

3) მუხლუხო

4. ცოცხალი ორგანიზმების შემოთავაზებული სიიდან შექმენით ტროფიკული ქსელი:

ბალახი, კენკრის ბუჩქი, ფრენა, ტიტი, ბაყაყი, ბალახის გველი, კურდღელი, მგელი, დამპალი ბაქტერიები, კოღო, ბალახი.მიუთითეთ ენერგიის რაოდენობა, რომელიც გადადის ერთი დონიდან მეორეზე.

1. ბალახი (100%) - ბაყაყი (10%) - ბაყაყი (1%) - გველი (0.1%) - დამპალი ბაქტერია (0.01%).

2. ბუჩქი (100%) - კურდღელი (10%) - მგელი (1%) - დამპალი ბაქტერია (0,1%).

3. ბალახი (100%) - ბუზი (10%) - ტიტა (1%) - მგელი (0.1%) - დამპალი ბაქტერიები (0.01%).

4. ბალახი (100%) - კოღო (10%) - ბაყაყი (1%) - გველი (0.1%) - დამპალი ბაქტერიები (0.01%).

5. იცოდეთ ენერგიის გადაცემის წესი ერთი ტროფიკული დონიდან მეორეზე (დაახლოებით 10%), ააგეთ ბიომასის პირამიდა მესამე კვებითი ჯაჭვისთვის (ამოცანა 1). მცენარეული ბიომასა 40 ტონაა.

ბალახი (40 ტ) -- ბალახი (4 ტონა) -- ბეღურა (0,4 ტონა) -- მელა (0,04).

6. დასკვნა: რას ასახავს ეკოლოგიური პირამიდების წესები?

ეკოლოგიური პირამიდების წესი ძალიან პირობითად გადმოსცემს ენერგიის გადაცემის ნიმუშს კვების ერთი დონიდან მეორეზე კვების ჯაჭვში. ეს გრაფიკული მოდელები პირველად შეიმუშავა ჩარლზ ელტონმა 1927 წელს. ამ ნიმუშის მიხედვით, მცენარეების მთლიანი მასა უნდა იყოს სიდიდის რიგითობა, ვიდრე ბალახისმჭამელი ცხოველების, ხოლო ბალახისმჭამელი ცხოველების საერთო მასა უნდა იყოს სიდიდის რიგითობა, ვიდრე პირველი დონის მტაცებლებისა და ა.შ. კვებითი ჯაჭვის ბოლომდე.

ლაბორატორიული სამუშაო No1

თემა: მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედების სტრუქტურის შესწავლა მიკროსკოპით

სამუშაოს მიზანი:გაეცნონ მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედების სტრუქტურულ თავისებურებებს, აჩვენონ მათი სტრუქტურის ფუნდამენტური ერთიანობა.

აღჭურვილობა:მიკროსკოპი , ხახვის ქერქი კანი , ეპითელური უჯრედები ადამიანის პირის ღრუდან, ჩაის კოვზი, შუშის საფარი და სლაიდი მინა, ლურჯი მელანი, იოდი, რვეული, კალამი, ფანქარი, სახაზავი

პროგრესი:

1. ბოლქვის ქერცლიდან გამოაცალკევეთ მასზე დაფარული კანის ნაჭერი და მოათავსეთ შუშის სლაიდზე.

2. პრეპარატს წაუსვით იოდის სუსტი წყალხსნარის წვეთი. დააფარეთ პრეპარატი გადასაფარებლით.

3. გამოიყენეთ ჩაის კოვზი ლოყის შიგნიდან ლორწოს მოსაცილებლად.

4. მოათავსეთ ლორწო სლაიდზე და შეღებეთ წყალში განზავებული ლურჯი მელნით. დააფარეთ პრეპარატი გადასაფარებლით.

5. შეისწავლეთ ორივე პრეპარატი მიკროსკოპის ქვეშ.

6. შეიყვანეთ შედარების შედეგები ცხრილებში 1 და 2.

7. გამოიტანე დასკვნა შესრულებული სამუშაოს შესახებ.

ვარიანტი #1.

ცხრილი No1 „მსგავსება და განსხვავებები მცენარეთა და ცხოველთა უჯრედებს შორის“.

უჯრედის სტრუქტურის მახასიათებლები	მცენარეული უჯრედი	ცხოველური უჯრედი
ნახატი
Მსგავსება	ბირთვი, ციტოპლაზმა, უჯრედის მემბრანა, მიტოქონდრია, რიბოსომები, გოლჯის კომპლექსი, ლიზოსომები, თვითგანახლების უნარი, თვითრეგულირება.	ბირთვი, ციტოპლაზმა, უჯრედის მემბრანა, მიტოქონდრია, რიბოსომები, ლიზოსომები, გოლჯის კომპლექსი, თვითგანახლების უნარი, თვითრეგულირება.
განსხვავების მახასიათებლები	არსებობს პლასტიდები (ქროლოპლასტები, ლეიკოპლასტები, ქრომოპლასტები), ვაკუოლი, სქელი უჯრედის კედელი, რომელიც შედგება ცელულოზისგან, რომელსაც შეუძლია ფოტოსინთეზი. ვაკუოლი - შეიცავს უჯრედის წვენს და მასში გროვდება ტოქსიკური ნივთიერებები (მცენარის ფოთლები).	ცენტრიოლი, ელასტიური უჯრედის კედელი, გლიკოკალიქსი, წამწამები, დროშები, ჰეტეროტროფები, შესანახი ნივთიერება - გლიკოგენი, ინტეგრალური უჯრედის რეაქციები (პინოციტოზი, ენდოციტოზი, ეგზოციტოზი, ფაგოციტოზი).

ვარიანტი ნომერი 2.

ცხრილი No2 „მცენარისა და ცხოველის უჯრედების შედარებითი მახასიათებლები“.

უჯრედები	ციტოპლაზმა	ბირთვი	მკვრივი უჯრედის კედელი	პლასტიდები
ბოსტნეული	ციტოპლაზმა შედგება სქელი, ბლანტი ნივთიერებისგან, რომელშიც უჯრედის ყველა სხვა ნაწილია განთავსებული. მას აქვს განსაკუთრებული ქიმიური შემადგენლობა. მასში მიმდინარეობს სხვადასხვა ბიოქიმიური პროცესი, რაც უზრუნველყოფს უჯრედის სასიცოცხლო აქტივობას. ცოცხალ უჯრედში ციტოპლაზმა მუდმივად მოძრაობს, მიედინება უჯრედის მთელ მოცულობაში; მას შეუძლია გაიზარდოს მოცულობა.	შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას, რომელიც ასრულებს ძირითად ფუნქციებს: მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვას, გადაცემას და განხორციელებას, ცილების სინთეზის უზრუნველყოფას.	არსებობს სქელი უჯრედის კედელი, რომელიც შედგება ცელულოზისგან.	არსებობს პლასტიდები (ქროლოპლასტები, ლეიკოპლასტები, ქრომოპლასტები). ქლოროპლასტები არის მწვანე პლასტიდები, რომლებიც გვხვდება ფოტოსინთეზური ევკარიოტების უჯრედებში. მათი დახმარებით ხდება ფოტოსინთეზი. ქლოროპლასტები შეიცავს ქლოროფილს, სახამებლის წარმოქმნას და ჟანგბადის გამოყოფას. ლეიკოპლასტები - ასინთეზებენ და აგროვებენ სახამებელს (ე.წ. ამილოპლასტები), ცხიმებსა და ცილებს. გვხვდება მცენარის თესლებში, ფესვებში, ღეროებსა და ყვავილების ფურცლებში (მწერების მოზიდვა დამტვერვის მიზნით). ქრომოპლასტები - შეიცავს მხოლოდ ყვითელ, ნარინჯისფერ და მოწითალო პიგმენტებს მთელი რიგი კაროტინებისგან. მცენარეების ნაყოფებში გვხვდება, ისინი ფერს ანიჭებენ ბოსტნეულს, ხილს, კენკრას და ყვავილების ფურცლებს (იზიდავს მწერებს და ცხოველებს ბუნებაში დამტვერვისა და გავრცელებისთვის).
ცხოველი	ამჟამად, იგი შედგება ცილების და სხვა ორგანული ნივთიერებების კოლოიდური ხსნარისგან, ამ ხსნარის 85% წყალია, 10% ცილები და 5% სხვა ნაერთები.	შეიცავს გენეტიკურ ინფორმაციას (დნმ-ის მოლეკულებს), ასრულებს ძირითად ფუნქციებს: მემკვიდრეობითი ინფორმაციის შენახვას, გადაცემას და განხორციელებას, ცილების სინთეზის უზრუნველყოფას.	აწმყო, უჯრედის კედლის ელასტიური, გლიკალიქსი	არა.

4. დააფიქსირეთ თქვენი დასკვნა.

დასკვნა: _ ყველა მცენარე და ცხოველი უჯრედებისგან შედგება. უჯრედი არის ყველა ცოცხალი ორგანიზმის სტრუქტურისა და სასიცოცხლო აქტივობის ელემენტარული ერთეული. მცენარეულ უჯრედს აქვს სქელი ცელულოზის მემბრანა, ვაკუოლი და პლასტიდები; ცხოველებს, მცენარეებისგან განსხვავებით, აქვთ თხელი გლიკოგენური მემბრანა (ახორციელებს პინოციტოზს, ენდოციტოზს, ეგზოციტოზს, ფაგოციტოზს). და არ არსებობს ვაკუოლები (გარდა პროტოზოებისა).

ლაბორატორიული სამუშაო No2

ბუნებაში, ნებისმიერი სახეობა, პოპულაცია და თუნდაც ცალკეული ინდივიდი არ ცხოვრობს ერთმანეთისგან და მათი ჰაბიტატისგან იზოლირებულად, არამედ, პირიქით, განიცდის მრავალრიცხოვან ურთიერთგავლენას. ბიოტიკური თემები ან ბიოცენოზი - ურთიერთმოქმედი ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოებები, რომლებიც წარმოადგენენ სტაბილურ სისტემას, რომელიც დაკავშირებულია მრავალი შინაგანი კავშირებით, შედარებით მუდმივი სტრუქტურით და სახეობების ურთიერთდამოკიდებული სიმრავლით.

ბიოცენოზი ხასიათდება გარკვეული სტრუქტურები: სახეობა, სივრცითი და ტროფიკული.

ბიოცენოზის ორგანული კომპონენტები განუყოფლად არის დაკავშირებული არაორგანულთან - ნიადაგთან, ტენიანობასთან, ატმოსფეროსთან და მათთან ერთად ქმნიან სტაბილურ ეკოსისტემას - ბიოგეოცენოზი .

ბიოგენოცენოზი- თვითრეგულირებადი ეკოლოგიური სისტემა, რომელიც ჩამოყალიბებულია სხვადასხვა სახეობის პოპულაციებით, რომლებიც ერთად ცხოვრობენ და ურთიერთობენ ერთმანეთთან და უსულო ბუნებასთან შედარებით ერთგვაროვან გარემო პირობებში.

ეკოლოგიური სისტემები

ფუნქციური სისტემები, მათ შორის სხვადასხვა სახეობის ცოცხალი ორგანიზმების საზოგადოებები და მათი ჰაბიტატი. ეკოსისტემის კომპონენტებს შორის კავშირები წარმოიქმნება უპირველეს ყოვლისა საკვების ურთიერთობისა და ენერგიის მოპოვების მეთოდების საფუძველზე.

ეკოსისტემა

მცენარეების, ცხოველების, სოკოების, მიკროორგანიზმების სახეობების ერთობლიობა, რომლებიც ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და გარემოსთან ისე, რომ ასეთი საზოგადოება შეიძლება გადარჩეს და ფუნქციონირებს განუსაზღვრელი ხნით. ბიოტიკური საზოგადოება (ბიოცენოზი)შედგება მცენარეთა საზოგადოებისგან ( ფიტოცენოზი), ცხოველები ( ზოოცენოზი), მიკროორგანიზმები ( მიკრობიოცენოზი).

დედამიწის ყველა ორგანიზმი და მათი ჰაბიტატი ასევე წარმოადგენს უმაღლესი რანგის ეკოსისტემას - ბიოსფერო სტაბილურობისა და ეკოსისტემის სხვა თვისებების მქონე.

ეკოსისტემის არსებობა გარედან ენერგიის მუდმივი ნაკადის წყალობითაა შესაძლებელი – ასეთი ენერგიის წყარო, როგორც წესი, მზეა, თუმცა ეს ყველა ეკოსისტემისთვის ასე არ არის. ეკოსისტემის სტაბილურობა უზრუნველყოფილია მის კომპონენტებს შორის პირდაპირი და უკუკავშირის კავშირებით, ნივთიერებების შიდა ციკლით და გლობალურ ციკლებში მონაწილეობით.

ბიოგეოცენოზის დოქტრინა შემუშავებული V.N. სუკაჩოვი. Ტერმინი " ეკოსისტემა"გამოიყენა ინგლისელმა გეობოტანიკოსმა ა. ტანსლიმ 1935 წელს, ტერმინი " ბიოგეოცენოზი“ - აკადემიკოსი ვ.ნ. სუკაჩოვი 1942 წელს ბიოგეოცენოზი აუცილებელია მცენარეთა საზოგადოება (ფიტოცენოზი), როგორც მთავარი რგოლი, რომელიც უზრუნველყოფს ბიოგეოცენოზის პოტენციურ უკვდავებას მცენარეთა მიერ გამომუშავებული ენერგიის გამო. ეკოსისტემები შეიძლება არ შეიცავდეს ფიტოცენოზს.

ფიტოცენოზი

მცენარეთა საზოგადოება ისტორიულად ჩამოყალიბდა ტერიტორიის ერთგვაროვან არეალში ურთიერთდაკავშირებული მცენარეების კომბინაციის შედეგად.

მას ახასიათებს:

- გარკვეული სახეობის შემადგენლობა,

- ცხოვრების ფორმები,

- იარუსი (მიწისზედა და მიწისქვეშა),

- სიმრავლე (სახეობათა გაჩენის სიხშირე),

- განთავსება,

- ასპექტი (გარეგნობა),

- სიცოცხლისუნარიანობა,

- სეზონური ცვლილებები,

- განვითარება (საზოგადოებების შეცვლა).

Tiering (სართულების რაოდენობა)

მცენარეთა საზოგადოების ერთ-ერთი დამახასიათებელი მახასიათებელია, როგორც ეს იყო, მისი იატაკ-სართული დაყოფა როგორც მიწისზედა, ისე მიწისქვეშა სივრცეში.

მიწისზედა იარუსები სინათლის უკეთ გამოყენების საშუალებას იძლევა, ხოლო მიწისქვეშა - წყალი და მინერალები. როგორც წესი, ტყეში ხუთამდე იარუსი შეიძლება გამოიყოს: ზედა (პირველი) - მაღალი ხეები, მეორე - მოკლე ხეები, მესამე - ბუჩქები, მეოთხე - ბალახები, მეხუთე - ხავსები.

მიწისქვეშა იარუსი - მიწისზედა სარკისებური გამოსახულება: ხეების ფესვები ღრმად მიდის, ხავსის მიწისქვეშა ნაწილები ნიადაგის ზედაპირთან ახლოს მდებარეობს.

საკვები ნივთიერებების მიღებისა და გამოყენების მეთოდის მიხედვითყველა ორგანიზმი იყოფა ავტოტროფები და ჰეტეროტროფები. ბუნებაში არსებობს სიცოცხლისთვის აუცილებელი საკვები ნივთიერებების უწყვეტი ციკლი. ქიმიურ ნივთიერებებს ავტოტროფები გარემოდან იღებენ და მასში უბრუნდებიან ჰეტეროტროფების მეშვეობით. ეს პროცესი ძალიან რთულ ფორმებს იღებს. თითოეული სახეობა იყენებს ორგანულ ნივთიერებებში შემავალი ენერგიის მხოლოდ ნაწილს, რაც მის დაშლას გარკვეულ სტადიამდე მიჰყავს. ამრიგად, ევოლუციის პროცესში განვითარდა ეკოლოგიური სისტემები ჯაჭვები და ელექტრომომარაგების ქსელი .

ბიოგეოცენოზების უმეტესობას მსგავსი აქვს ტროფიკული სტრუქტურა. ისინი დაფუძნებულია მწვანე მცენარეებზე - მწარმოებლები.ბალახისმჭამელები და მტაცებლები აუცილებლად არიან: ორგანული ნივთიერებების მომხმარებლები - მომხმარებლებიდა ორგანული ნარჩენების გამანადგურებელი - დამშლელები.

კვებით ჯაჭვში ინდივიდების რაოდენობა მუდმივად მცირდება, მსხვერპლთა რიცხვი მეტია, ვიდრე მათი მომხმარებლების რაოდენობა, ვინაიდან კვების ჯაჭვის თითოეულ რგოლში, ენერგიის ყოველი გადაცემისას, მისი 80-90% იკარგება და იფანტება. სითბოს ფორმა. ამიტომ ჯაჭვის რგოლების რაოდენობა შეზღუდულია (3-5).

ბიოცენოზის სახეობების მრავალფეროვნებაწარმოდგენილია ორგანიზმების ყველა ჯგუფით - მწარმოებლები, მომხმარებლები და დამშლელები.

ნებისმიერი ბმულის დარღვევაკვებით ჯაჭვში იწვევს მთლიანად ბიოცენოზის დარღვევას. მაგალითად, ტყეების გაჩეხვა იწვევს მწერების, ფრინველების და, შესაბამისად, ცხოველების სახეობრივი შემადგენლობის ცვლილებას. უხეო ტერიტორიაზე განვითარდება კვების სხვა ჯაჭვები და ჩამოყალიბდება განსხვავებული ბიოცენოზი, რასაც რამდენიმე ათეული წელი დასჭირდება.

კვებითი ჯაჭვი (ტროფიკული ან საკვები )

ურთიერთდაკავშირებული სახეობები, რომლებიც თანმიმდევრულად იღებენ ორგანულ ნივთიერებებს და ენერგიას ორიგინალური საკვები ნივთიერებიდან; უფრო მეტიც, ჯაჭვის ყოველი წინა რგოლი არის საკვები მომდევნოსთვის.

კვებითი ჯაჭვები თითოეულ ბუნებრივ არეალში, მეტ-ნაკლებად ერთგვაროვანი არსებობის პირობებში, შედგება ურთიერთდაკავშირებული სახეობების კომპლექსებისგან, რომლებიც იკვებებიან ერთმანეთით და ქმნიან თვითშენარჩუნების სისტემას, რომელშიც ხდება ნივთიერებებისა და ენერგიის მიმოქცევა.

ეკოსისტემის კომპონენტები:

- პროდიუსერები - ავტოტროფული ორგანიზმები (ძირითადად მწვანე მცენარეები) ორგანული ნივთიერებების ერთადერთი მწარმოებლები არიან დედამიწაზე. ენერგიით მდიდარი ორგანული ნივთიერებები სინთეზირდება ფოტოსინთეზის დროს ენერგიით ღარიბი არაორგანული ნივთიერებებისგან (H 2 0 და C0 2).

- მომხმარებლები - ბალახისმჭამელები და მტაცებლები, ორგანული ნივთიერებების მომხმარებლები. მომხმარებლები შეიძლება იყვნენ ბალახისმჭამელები, როდესაც ისინი უშუალოდ იყენებენ მწარმოებლებს, ან მტაცებლები, როდესაც ისინი იკვებებიან სხვა ცხოველებით. კვების ჯაჭვში მათ ყველაზე ხშირად შეუძლიათ სერიული ნომერი I-დან IV-მდე.

- დამშლელები - ჰეტეროტროფული მიკროორგანიზმები (ბაქტერიები) და სოკოები - ორგანული ნარჩენების გამანადგურებელი, დესტრუქტორები. მათ ასევე უწოდებენ დედამიწის მოწესრიგებულებს.

ტროფიკული (კვებითი) დონე - ორგანიზმების ერთობლიობა, რომელიც გაერთიანებულია კვების ტიპით. ტროფიკული დონის კონცეფცია საშუალებას გვაძლევს გავიგოთ ენერგიის ნაკადის დინამიკა ეკოსისტემაში.

1. პირველ ტროფიკულ დონეს ყოველთვის იკავებენ მწარმოებლები (მცენარეები),
2. მეორე - პირველი რიგის მომხმარებლები (ბალახოვანი ცხოველები),
3. მესამე - მეორე რიგის მომხმარებლები - მტაცებლები, რომლებიც იკვებებიან ბალახოვანი ცხოველებით),
4. მეოთხე - მესამე რიგის მომხმარებლები (მეორადი მტაცებლები).

განასხვავებენ შემდეგ ტიპებს: კვების ჯაჭვები:

IN საძოვრების ჯაჭვი (კვების ჯაჭვები) კვების ძირითადი წყაროა მწვანე მცენარეები. მაგალითად: ბალახი -> მწერები -> ამფიბიები -> გველები -> მტაცებელი ფრინველები.

- დეტრიტალი ჯაჭვები (დაშლის ჯაჭვები) იწყება დეტრიტუსით - მკვდარი ბიომასით. მაგალითად: ფოთლის ნაგავი -> მიწის ჭიები -> ბაქტერიები. დეტრიტალური ჯაჭვების კიდევ ერთი თავისებურება ის არის, რომ მათში შემავალი მცენარეული პროდუქტები ხშირად პირდაპირ არ მოიხმარენ ბალახისმჭამელ ცხოველებს, მაგრამ კვდებიან და მინერალიზდებიან საპროფიტებით. დეტრიტალური ჯაჭვები ასევე დამახასიათებელია ღრმა ოკეანის ეკოსისტემებისთვის, რომელთა ბინადრები იკვებებიან მკვდარი ორგანიზმებით, რომლებიც ჩაიძირნენ წყლის ზედა ფენებიდან.

ეკოლოგიურ სისტემებში სახეობებს შორის ურთიერთობა, რომელიც განვითარდა ევოლუციის პროცესში, რომელშიც მრავალი კომპონენტი იკვებება სხვადასხვა ობიექტზე და თავად ემსახურება ეკოსისტემის სხვადასხვა წევრს საკვებად. მარტივი სიტყვებით, საკვები ქსელი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც გადახლართული კვების ჯაჭვის სისტემა.

ჩართულია სხვადასხვა კვებითი ჯაჭვის ორგანიზმები, რომლებიც საკვებს იღებენ ამ ჯაჭვების თანაბარი რაოდენობის რგოლებით იგივე ტროფიკული დონე. ამავდროულად, ერთი და იმავე სახეობის სხვადასხვა პოპულაცია, რომლებიც შედის სხვადასხვა კვების ჯაჭვში, შეიძლება განთავსდეს სხვადასხვა ტროფიკული დონე. ურთიერთობა სხვადასხვა ტროფიკულ დონეებს შორის ეკოსისტემაში შეიძლება გამოსახული იყოს გრაფიკულად, როგორც ეკოლოგიური პირამიდა.

ეკოლოგიური პირამიდა

ეკოსისტემაში სხვადასხვა ტროფიკულ დონეებს შორის ურთიერთობის გრაფიკული ჩვენების მეთოდი - არსებობს სამი ტიპი:

მოსახლეობის პირამიდა ასახავს ორგანიზმების რაოდენობას თითოეულ ტროფიკულ დონეზე;

ბიომასის პირამიდა ასახავს თითოეული ტროფიკული დონის ბიომასას;

ენერგეტიკული პირამიდა აჩვენებს ენერგიის რაოდენობას, რომელიც გადის თითოეულ ტროფიკულ დონეზე დროის განსაზღვრულ პერიოდში.

ეკოლოგიური პირამიდის წესი

ნიმუში, რომელიც ასახავს კვებითი ჯაჭვის ყოველი მომდევნო რგოლის მასის (ენერგია, ინდივიდების რაოდენობა) პროგრესულ შემცირებას.

რიცხვების პირამიდა

ეკოლოგიური პირამიდა, რომელიც აჩვენებს ინდივიდების რაოდენობას თითოეულ კვების დონეზე. რიცხვთა პირამიდა არ ითვალისწინებს ინდივიდების ზომასა და მასას, სიცოცხლის ხანგრძლივობას, მეტაბოლურ მაჩვენებელს, მაგრამ მთავარი ტენდენცია ყოველთვის თვალსაჩინოა - ინდივიდების რაოდენობის შემცირება ბმულიდან ბმულამდე. მაგალითად, სტეპის ეკოსისტემაში ინდივიდების რაოდენობა განაწილებულია შემდეგნაირად: მწარმოებლები - 150 000, ბალახისმჭამელები - 20 000, ხორცისმჭამელები - 9 000 ინდივიდი/ფართობი. მდელოს ბიოცენოზისთვის დამახასიათებელია ინდივიდების შემდეგი რაოდენობა 4000 მ2 ფართობზე: მწარმოებლები - 5,842,424, პირველი რიგის ბალახისმჭამელები - 708,624, მეორე რიგის მტაცებლები - 35,490, მესამე რიგის მტაცებელი მომხმარებლები - 3. .

ბიომასის პირამიდა

ნიმუში, რომლის მიხედვითაც მცენარეული ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც ემსახურება კვების ჯაჭვის (მწარმოებლების) საფუძველს, დაახლოებით 10-ჯერ აღემატება ბალახისმჭამელ ცხოველთა მასას (პირველი რიგის მომხმარებლები), ხოლო ბალახისმჭამელი ცხოველების მასა 10-ჯერ უფრო მეტი ვიდრე ხორცისმჭამელები (მეორე რიგის მომხმარებლები), ანუ ყოველი მომდევნო საკვების მასა 10-ჯერ ნაკლებია წინაზე. საშუალოდ, 1000 კგ მცენარეები აწარმოებენ 100 კგ ბალახისმჭამელ სხეულს. მტაცებლებს, რომლებიც ჭამენ ბალახისმჭამელებს, შეუძლიათ თავიანთი ბიომასის 10 კგ-ის აშენება, მეორეხარისხოვან მტაცებლებს - 1 კგ.

ენერგიის პირამიდა

გამოხატავს ნიმუშს, რომლის მიხედვითაც ენერგიის ნაკადი თანდათან მცირდება და მცირდება კვების ჯაჭვის რგოლიდან რგოლზე გადასვლისას. ამრიგად, ტბის ბიოცენოზის დროს მწვანე მცენარეები - მწარმოებლები - ქმნიან 295,3 კჯ/სმ 2-ის შემცველ ბიომასას, პირველი რიგის მომხმარებლები, რომლებიც მოიხმარენ მცენარეულ ბიომასას, ქმნიან საკუთარ ბიომასას 29,4 კჯ/სმ 2-ის შემცველობით; მეორე რიგის მომხმარებლები საკვებად პირველი რიგის მომხმარებლების გამოყენებით ქმნიან საკუთარ ბიომასას, რომელიც შეიცავს 5,46 კჯ/სმ2. ენერგიის დაკარგვა პირველი რიგის მომხმარებლებიდან მეორე რიგის მომხმარებლებზე გადასვლისას, თუ ეს თბილისისხლიანი ცხოველები არიან, იზრდება. ეს აიხსნება იმით, რომ ეს ცხოველები დიდ ენერგიას ხარჯავენ არა მხოლოდ მათი ბიომასის შექმნაზე, არამედ სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნებაზე. თუ შევადარებთ ხბოსა და ქორჭილას, მაშინ დახარჯული საკვების ენერგიის იგივე რაოდენობა მივიღებთ 7 კგ საქონლის ხორცს და მხოლოდ 1 კგ თევზს, რადგან ხბო ჭამს ბალახს, ხოლო მტაცებელი ქორჭილა ჭამს თევზს.

ამრიგად, პირამიდების პირველ ორ ტიპს აქვს მრავალი მნიშვნელოვანი მინუსი:

ბიომასის პირამიდა ასახავს ეკოსისტემის მდგომარეობას სინჯის აღების დროს და, შესაბამისად, აჩვენებს ბიომასის თანაფარდობას მოცემულ მომენტში და არ ასახავს თითოეული ტროფიკული დონის პროდუქტიულობას (ე.ი. ბიომასის წარმოების უნარს გარკვეული პერიოდის განმავლობაში). ამიტომ, იმ შემთხვევაში, როდესაც მწარმოებელთა რიცხვი მოიცავს სწრაფად მზარდ სახეობებს, ბიომასის პირამიდა შეიძლება აღმოჩნდეს ინვერსიული.

ენერგეტიკული პირამიდა საშუალებას გაძლევთ შეადაროთ სხვადასხვა ტროფიკული დონის პროდუქტიულობა, რადგან ის ითვალისწინებს დროის ფაქტორს. გარდა ამისა, იგი ითვალისწინებს სხვადასხვა ნივთიერების ენერგეტიკული ღირებულების განსხვავებას (მაგალითად, 1 გრ ცხიმი იძლევა თითქმის ორჯერ მეტ ენერგიას, ვიდრე 1 გ გლუკოზა). მაშასადამე, ენერგიის პირამიდა ყოველთვის ვიწროვდება ზევით და არასოდეს ინვერსია.

ეკოლოგიური პლასტიურობა

ორგანიზმების ან მათი საზოგადოებების (ბიოცენოზების) გამძლეობის ხარისხი გარემო ფაქტორების გავლენის მიმართ. ეკოლოგიურად პლასტმასის სახეობებს აქვთ ფართო სპექტრი რეაქციის ნორმა ე.ი. ისინი ფართოდ არიან ადაპტირებული სხვადასხვა ჰაბიტატებთან (თევზის ჯოხი და გველთევზა, ზოგიერთი პროტოზოვა ცხოვრობს როგორც მტკნარ, ისე მარილიან წყლებში). მაღალ სპეციალიზებული სახეობები შეიძლება არსებობდეს მხოლოდ გარკვეულ გარემოში: ზღვის ცხოველები და წყალმცენარეები - მარილიან წყალში, მდინარის თევზი და ლოტოსის მცენარეები, წყლის შროშანები, იხვი მხოლოდ მტკნარ წყალში ცხოვრობენ.

საერთოდ ეკოსისტემა (ბიოგეოცენოზი)ხასიათდება შემდეგი მაჩვენებლებით:

სახეობების მრავალფეროვნება

სახეობების პოპულაციების სიმჭიდროვე,

ბიომასა.

ბიომასა

ბიოცენოზის ან სახეობის ყველა ინდივიდის ორგანული ნივთიერებების მთლიანი რაოდენობა მასში შემავალი ენერგიით. ბიომასა ჩვეულებრივ გამოიხატება მასის ერთეულებში მშრალი ნივთიერების ერთეულ ფართობზე ან მოცულობაზე. ბიომასის დადგენა შესაძლებელია ცალკე ცხოველებისთვის, მცენარეებისთვის ან ცალკეული სახეობებისთვის. ამრიგად, ნიადაგში სოკოების ბიომასაა 0,05-0,35 ტ/ჰა, წყალმცენარეები - 0,06-0,5, უმაღლესი მცენარეების ფესვები - 3,0-5,0, მიწის ჭიები - 0,2-0,5, ხერხემლიანები - 0,001-0,015 ტ/ჰა.

ბიოგეოცენოზებში არსებობს პირველადი და მეორადი ბიოლოგიური პროდუქტიულობა :

ü ბიოცენოზის პირველადი ბიოლოგიური პროდუქტიულობა- ფოტოსინთეზის მთლიანი მთლიანი პროდუქტიულობა, რომელიც არის ავტოტროფების აქტივობის შედეგი - მწვანე მცენარეები, მაგალითად, 20-30 წლის ფიჭვის ტყე წელიწადში 37,8 ტ/ჰა ბიომასას გამოიმუშავებს.

ü ბიოცენოზის მეორადი ბიოლოგიური პროდუქტიულობა- ჰეტეროტროფული ორგანიზმების (მომხმარებლების) მთლიანი პროდუქტიულობა, რომელიც წარმოიქმნება მწარმოებლების მიერ დაგროვილი ნივთიერებებისა და ენერგიის გამოყენებით.

პოპულაციები. რიცხვების სტრუქტურა და დინამიკა.

დედამიწაზე თითოეული სახეობა სპეციფიკურს იკავებს დიაპაზონი, ვინაიდან მას შეუძლია არსებობა მხოლოდ გარკვეულ გარემო პირობებში. თუმცა, ერთი სახეობის დიაპაზონში ცხოვრების პირობები შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს, რაც იწვევს სახეობების დაშლას ინდივიდთა ელემენტარულ ჯგუფებად - პოპულაციებად.

მოსახლეობა

ერთიდაიგივე სახეობის ინდივიდების ერთობლიობა, რომლებიც იკავებენ ცალკეულ ტერიტორიას სახეობის დიაპაზონში (შედარებით ჰომოგენური საცხოვრებელი პირობებით), თავისუფლად ერწყმის ერთმანეთს (აქვთ საერთო გენოფონდი) და იზოლირებულნი არიან ამ სახეობის სხვა პოპულაციებისგან, რომლებსაც აქვთ ყველა აუცილებელი პირობები ცვალებად გარემო პირობებში მათი სტაბილურობის შესანარჩუნებლად დიდი ხნის განმავლობაში. Ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებლებიმოსახლეობა არის მისი სტრუქტურა (ასაკი, სქესის შემადგენლობა) და მოსახლეობის დინამიკა.

დემოგრაფიული სტრუქტურის ქვეშ მოსახლეობას ესმის მისი სქესი და ასაკობრივი შემადგენლობა.

სივრცითი სტრუქტურა პოპულაციები არის ინდივიდების განაწილების მახასიათებლები პოპულაციაში სივრცეში.

ასაკობრივი სტრუქტურა მოსახლეობა ასოცირდება პოპულაციაში სხვადასხვა ასაკის ინდივიდების თანაფარდობასთან. ერთი და იმავე ასაკის პირები დაჯგუფებულია კოჰორტებად - ასაკობრივ ჯგუფებად.

IN მცენარეთა პოპულაციების ასაკობრივი სტრუქტურაგამოყოფს შემდეგი პერიოდები:

ლატენტური - თესლის მდგომარეობა;

პრეგენერაციული (მოიცავს ჩითილის, ახალგაზრდა მცენარის, მოუმწიფებელი და ქალწული მცენარეების მდგომარეობებს);

გენერაციული (ჩვეულებრივ იყოფა სამ ქვეპერიოდად - ახალგაზრდა, სექსუალურ და ხანდაზმულ გენერაციულ ინდივიდებად);

პოსტგენერაციული (მოიცავს სუბსენილური, ხანდაზმული მცენარეების მდგომარეობას და მომაკვდავის ფაზას).

გარკვეული ასაკობრივი სტატუსის კუთვნილება განისაზღვრება იმით ბიოლოგიური ასაკი- გარკვეული მორფოლოგიური (მაგალითად, რთული ფოთლის გაკვეთის ხარისხი) და ფიზიოლოგიური (მაგალითად, შთამომავლობის წარმოქმნის უნარი) მახასიათებლების გამოხატვის ხარისხი.

ცხოველთა პოპულაციაში ასევე შესაძლებელია განვასხვავოთ განსხვავებული ასაკობრივი ეტაპები. მაგალითად, სრული მეტამორფოზით განვითარებული მწერები გადიან ეტაპებს:

ლარვები,

თოჯინები,

იმაგო (ზრდასრული მწერი).

მოსახლეობის ასაკობრივი სტრუქტურის ბუნებადამოკიდებულია მოცემული პოპულაციისთვის დამახასიათებელ გადარჩენის მრუდის ტიპზე.

გადარჩენის მრუდიასახავს სიკვდილიანობის მაჩვენებელს სხვადასხვა ასაკობრივ ჯგუფში და არის კლებადი ხაზი:

1. თუ სიკვდილიანობის მაჩვენებელი არ არის დამოკიდებული ინდივიდების ასაკზე, ინდივიდების სიკვდილი ხდება მოცემულ ტიპში თანაბრად, სიკვდილიანობის მაჩვენებელი რჩება მუდმივი მთელი ცხოვრების განმავლობაში ( ტიპი I ). გადარჩენის ასეთი მრუდი დამახასიათებელია იმ სახეობებისთვის, რომელთა განვითარება ხდება მეტამორფოზის გარეშე დაბადებული შთამომავლობის საკმარისი სტაბილურობით. ამ ტიპს ჩვეულებრივ უწოდებენ ჰიდრას ტიპი- ახასიათებს გადარჩენის მრუდი, რომელიც უახლოვდება სწორ ხაზს.
2. სახეობებში, რომლებისთვისაც გარე ფაქტორების როლი სიკვდილიანობაში მცირეა, გადარჩენის მრუდი ხასიათდება მცირედი შემცირებით გარკვეულ ასაკამდე, რის შემდეგაც ხდება მკვეთრი ვარდნა ბუნებრივი (ფიზიოლოგიური) სიკვდილიანობის გამო ( ტიპი II ). ამ ტიპთან ახლოს გადარჩენის მრუდის ბუნება დამახასიათებელია ადამიანებისთვის (თუმცა ადამიანის გადარჩენის მრუდი გარკვეულწილად უფრო ბრტყელია და არის რაღაც I და II ტიპებს შორის). ამ ტიპს ე.წ დროზოფილის ტიპი: ამას ავლენენ ბუზები ლაბორატორიულ პირობებში (არ ჭამენ მტაცებლებს).
3. ბევრ სახეობას ახასიათებს მაღალი სიკვდილიანობა ონტოგენეზის ადრეულ ეტაპებზე. ასეთ სახეობებში გადარჩენის მრუდი ახალგაზრდა ასაკში მკვეთრი ვარდნით ხასიათდება. ადამიანები, რომლებიც გადარჩებიან "კრიტიკულ" ასაკს, ავლენენ დაბალი სიკვდილიანობას და ცოცხლობენ უფრო ასაკამდე. ტიპს ეძახიან ხამანწკის ტიპი (ტიპი III ).

სექსუალური სტრუქტურა პოპულაციები

სქესთა თანაფარდობა პირდაპირ გავლენას ახდენს მოსახლეობის რეპროდუქციასა და მდგრადობაზე.

მოსახლეობაში არსებობს პირველადი, მეორადი და მესამეული სქესის თანაფარდობა:

- სქესის პირველადი თანაფარდობა განისაზღვრება გენეტიკური მექანიზმებით - სქესის ქრომოსომების განსხვავების ერთგვაროვნება. მაგალითად, ადამიანებში XY ქრომოსომა განსაზღვრავს მამრობითი სქესის განვითარებას, ხოლო XX ქრომოსომა განსაზღვრავს მდედრობითი სქესის განვითარებას. ამ შემთხვევაში, პირველადი სქესის თანაფარდობა არის 1:1, ანუ თანაბრად სავარაუდოა.

- მეორადი სქესის თანაფარდობა არის სქესის თანაფარდობა დაბადების მომენტში (ახალშობილებში). ის შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს პირველადისაგან მრავალი მიზეზის გამო: კვერცხუჯრედების სელექციურობა X ან Y ქრომოსომის მატარებელი სპერმის მიმართ, ასეთი სპერმის განაყოფიერების არათანაბარი უნარი და სხვადასხვა გარე ფაქტორები. მაგალითად, ზოოლოგებმა აღწერეს ტემპერატურის გავლენა ქვეწარმავლებში სქესის მეორეხარისხოვან თანაფარდობაზე. მსგავსი ნიმუში დამახასიათებელია ზოგიერთი მწერისთვის. ამრიგად, ჭიანჭველებში განაყოფიერება უზრუნველყოფილია 20 ° C-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე, ხოლო დაბალ ტემპერატურაზე დებენ გაუნაყოფიერებელ კვერცხებს. ეს უკანასკნელი იჩეკება მამრებში, ხოლო განაყოფიერებული ძირითადად მდედრებში.

- მესამეული სქესის თანაფარდობა - სქესის თანაფარდობა ზრდასრულ ცხოველებს შორის.

სივრცითი სტრუქტურა პოპულაციები ასახავს სივრცეში ინდივიდების განაწილების ბუნებას.

მონიშნეთ პირთა განაწილების სამი ძირითადი ტიპიკოსმოსში:

- ერთიანიან ერთიანი(პიროვნებები თანაბრად ნაწილდებიან სივრცეში, ერთმანეთისგან თანაბარ მანძილზე); ბუნებით იშვიათია და ყველაზე ხშირად გამოწვეულია მწვავე შიდასახეობრივი კონკურენციით (მაგალითად, მტაცებელ თევზებში);

- კრებითიან მოზაიკა(„ლაქებიანი“, ინდივიდები განლაგებულია იზოლირებულ მტევნებში); ხდება ბევრად უფრო ხშირად. იგი დაკავშირებულია ცხოველების მიკროგარემოს ან ქცევის მახასიათებლებთან;

- შემთხვევითიან დიფუზური(ადამიანები შემთხვევით ნაწილდებიან სივრცეში) - დაკვირვება შეიძლება მხოლოდ ერთგვაროვან გარემოში და მხოლოდ იმ სახეობებში, რომლებიც არ ამჟღავნებენ ჯგუფების ფორმირების ტენდენციას (მაგალითად, ხოჭო ფქვილში).

მოსახლეობის ზომა აღინიშნება ასო N. N-ის ზრდის შეფარდება დროის ერთეულთან dN/dt გამოხატავსმყისიერი სიჩქარემოსახლეობის რაოდენობის ცვლილებები, ანუ რიცხვის ცვლილება t დროს.Მოსახლეობის ზრდადამოკიდებულია ორ ფაქტორზე - ნაყოფიერებაზე და სიკვდილიანობაზე ემიგრაციისა და იმიგრაციის არარსებობის შემთხვევაში (ასეთ მოსახლეობას იზოლირებულს უწოდებენ). განსხვავება შობადობას b და სიკვდილიანობას d შორის არისმოსახლეობის იზოლირებული ზრდის ტემპი:

მოსახლეობის სტაბილურობა

ეს არის მისი უნარი იყოს გარემოსთან დინამიური (ანუ მოძრავი, ცვალებადი) წონასწორობის მდგომარეობაში: იცვლება გარემო პირობები და იცვლება მოსახლეობაც. მდგრადობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პირობა შიდა მრავალფეროვნებაა. პოპულაციასთან მიმართებაში ეს არის მექანიზმები მოსახლეობის გარკვეული სიმჭიდროვის შესანარჩუნებლად.

მონიშნეთ მოსახლეობის ზომის დამოკიდებულების სამი ტიპი მის სიმჭიდროვეზე .

პირველი ტიპი (I) - ყველაზე გავრცელებული, რომელიც ხასიათდება მოსახლეობის ზრდის შემცირებით მისი სიმკვრივის ზრდით, რაც უზრუნველყოფილია სხვადასხვა მექანიზმით. მაგალითად, ფრინველთა ბევრ სახეობას ახასიათებს ნაყოფიერების (ნაყოფიერების) დაქვეითება მოსახლეობის სიმჭიდროვის მატებასთან ერთად; გაიზარდა სიკვდილიანობა, ორგანიზმების წინააღმდეგობის დაქვეითება მოსახლეობის გაზრდილი სიმჭიდროვე; ასაკის ცვლილება პუბერტატში, მოსახლეობის სიმჭიდროვის მიხედვით.

მესამე ტიპი ( III ) დამახასიათებელია პოპულაციებისთვის, რომლებშიც აღინიშნება „ჯგუფური ეფექტი“, ანუ მოსახლეობის გარკვეული ოპტიმალური სიმჭიდროვე ხელს უწყობს ყველა ინდივიდის უკეთეს გადარჩენას, განვითარებას და სასიცოცხლო აქტივობას, რაც თანდაყოლილია ჯგუფური და სოციალური ცხოველების უმეტესობაში. მაგალითად, ჰეტეროსექსუალური ცხოველების პოპულაციის განახლებისთვის, მინიმუმ, საჭიროა სიმჭიდროვე, რომელიც უზრუნველყოფს მამრთან და მდედრთან შეხვედრის საკმარის ალბათობას.

თემატური დავალებები

A1. ჩამოყალიბდა ბიოგეოცენოზი

1) მცენარეები და ცხოველები

2) ცხოველები და ბაქტერიები

3) მცენარეები, ცხოველები, ბაქტერიები

4) ტერიტორია და ორგანიზმები

A2. ტყის ბიოგეოცენოზის ორგანული ნივთიერებების მომხმარებლები არიან

1) ნაძვი და არყი

2) სოკო და ჭიები

3) კურდღლები და ციყვები

4) ბაქტერიები და ვირუსები

A3. მწარმოებლები ტბაში არიან

2) თათები

A4. ბიოგეოცენოზის დროს თვითრეგულირების პროცესი მოქმედებს

1) სქესის თანაფარდობა სხვადასხვა სახეობის პოპულაციაში

2) პოპულაციებში მომხდარი მუტაციების რაოდენობა

3) მტაცებელ-მტაცებლის თანაფარდობა

4) შიდასახეობრივი კონკურენცია

A5. ეკოსისტემის მდგრადობის ერთ-ერთი პირობა შეიძლება იყოს

1) მისი შეცვლის უნარი

2) სახეობების მრავალფეროვნება

3) სახეობების რაოდენობის რყევები

4) პოპულაციებში გენოფონდის სტაბილურობა

A6. დამშლელები მოიცავს

2) ლიქენები

4) გვიმრები

A7. თუ მე-2 რიგის მომხმარებლის მიერ მიღებული ჯამური მასა არის 10 კგ, მაშინ რამდენი იყო მწარმოებლების ჯამური მასა, რომელიც გახდა ამ მომხმარებლის საკვების წყარო?

A8. მიუთითეთ დეტრიტალური კვებითი ჯაჭვი

1) ბუზი – ობობა – ბეღურა – ბაქტერია

2) სამყურა – ქორი – ბუმბერაზი – თაგვი

3) ჭვავი – ტიტა – კატა – ბაქტერია

4) კოღო – ბეღურა – ქორი – ჭიები

A9. ბიოცენოზის ენერგიის საწყისი წყარო არის ენერგია

1) ორგანული ნაერთები

2) არაორგანული ნაერთები

4) ქიმიოსინთეზი

1) კურდღლები

2) ფუტკარი

3) მინდვრის შაშვი

4) მგლები

A11. ერთ ეკოსისტემაში შეგიძლიათ იპოვოთ მუხა და

1) გოფერი

3) ლარნაკი

4) ლურჯი სიმინდის ყვავილი

A12. ელექტრო ქსელებია:

1) კავშირები მშობლებსა და შთამომავლებს შორის

2) ოჯახური (გენეტიკური) კავშირები

3) მეტაბოლიზმი სხეულის უჯრედებში

4) ეკოსისტემაში ნივთიერებებისა და ენერგიის გადაცემის გზები

A13. რიცხვების ეკოლოგიური პირამიდა ასახავს:

1) ბიომასის თანაფარდობა თითოეულ ტროფიკულ დონეზე

2) ცალკეული ორგანიზმის მასების თანაფარდობა სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე

3) კვებითი ჯაჭვის სტრუქტურა

4) სახეობების მრავალფეროვნება სხვადასხვა ტროფიკულ დონეზე